辐射性能测定仪

高温红外辐射涂层作为高效节能新材料，通过热辐射方式提高传热效率，在火力发电、钢铁、电力、石油化工、冶金和焦化行业颇具应用前景。近年来，高熵材料尤其是高熵氧化物具有可调控的主元组分和独特的晶体结构，使其在功能材料研究与应用领域备受关注。然而，鲜有关于高熵材料在高温红外辐射方面的研究报道。中国科学院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室低碳能源材料组高祥虎研究员团队在新型高温红外辐射材料的设计与制备方面开展了系统研究。针对传统尖晶石氧化物在短波长红外区域发射率低、热稳定性不佳的问题，研究提出了利用高熵概念进行材料性能优化设计。科研人员通过简便、低成本的固相合成反应，制备出(CuMnFeCr)3O4尖晶石型高熵氧化物红外辐射材料，重点研究了高熵多主元设计对材料红外辐射性能和高温热稳定性的影响。结果表明，多主元设计可有效提高0.78-2.5μm和2.5-16μm波段的红外发射率，且高熵效应利于长效的化学热稳定性。近日，该团队通过理论与实验相结合的方式，进一步阐明了高熵氧化物的微观结构、元素组分、电子分布与红外辐射性能的构效关系，揭示了高熵工程对材料红外辐射性能提升的内在机制。结果表明，高熵策略产生的轨道杂化可有效增强电子跃迁几率，通过变价金属元素引入大量氧空位，从而减小材料的带隙（图1）。同时，晶格畸变效应降低了晶格振动的对称性。因此，(MnCrFeCoCu)3O4高熵尖晶石氧化物具有优异的近黑体辐射能力。经1300°C退火热处理100h后，材料仍保持单相尖晶石结构，红外辐射衰减率仅为2.1%（图2）。此外，研究人员利用冷喷涂技术将高熵氧化物红外辐射材料沉积在不锈钢基底。该红外辐射涂层具有高的辐射热效率和显著的热稳定性，在0.78-16μm波段红外发射率可达0.943。这种新型高熵红外辐射材料在高温工业热辐射领域颇具应用潜力。相关研究成果以High-Entropy Engineering for Broadband Infrared Radiation为题，发表在《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）上。研究工作得到中国科学院战略性先导科技专项（A类）-煤炭清洁燃烧与低碳利用专项、中国科学院洁净能源创新研究院-榆林学院联合基金、兰州化物所“十四五”规划重大突破项目等的支持。图1. 高熵氧化物红外辐射材料宽波段高发射率机理研究图2. 高熵氧化物红外辐射材料宽波段发射率及高温热稳定性评估图3. 高熵氧化物红外辐射材料辐射传热性能验证

法国卫生部上周发表公报，要求销售电子产品的商家从明年4月起在所有销售点公布所售手机的辐射水平。公报中说，商家必须在销售点公布手机辐射的比吸收率。另外，法国卫生部还要求所有的手机广告必须标明产品的辐射水平。除手机之外，其他无线电电子产品在出售时也要遵守这一规定。　　一时间，手机辐射又成为人们热议的话题。对于手机辐射是否影响人体健康这一问题，科学界始终存在争议，但法国政府在此方面一直抱着“宁可信其有，不可信其无”的态度。法国卫生部曾表示，虽然目前还没有科学依据证明手机辐射的危害，但这种可能性并不能被“完全排除”，负责生态环境事务的国务秘书尚塔尔茹阿诺甚至提议禁止儿童使用手机。　　——市场现状——　　标准相对宽松 正规手机都能达到　　手机是通过发射无线电波，通过地面基站的接收中转，从而实现语音和数据通信。这种被称作射频能量的电磁波在传输中，或多或少被人体吸收，从而对器官组织造成伤害。　　国际科学界用“SAR”值即比吸收率来对手机辐射进行量化和测量，鉴定手机辐射对人体的影响是否符合标准。这一数值规定了手机对人体每单位公斤允许吸收的辐射量的最高值。世界两大手机辐射标准制定者美国电气电子工程师协会(IEEE)和国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)也对辐射标准进行了统一。手机在出厂前辐射SAR值的美国标准为1.6瓦特/千克、欧洲标准为2.0瓦特/千克。2008年8月1日，我国发布了“移动电话电磁辐射局部暴露限值”国家标准，规定了靠近人体头部使用，能发射电磁波的移动电话的电磁辐射公众头部暴露限值。标准规定SAR值不能超过2.0瓦特/千克，与欧洲标准相同。此外，标准还规定在移动电话产品说明书中应标识其电磁辐射值。　　据该标准的主要起草人之一，中国计量科学研究院生物、能源与环境研究所所长滕俊恒介绍，2.0W/kg的要求其实是比较宽松的，国内正规企业生产的手机都能达到。但手机厂商们却对明示SA值显得极为敏感。在标准的讨论中，他们极力反对要求在产品外包装上标明SAR值。　　此外，国际非电离辐射防护委员会也规定了电磁辐射对于人体的热效应危害值：头部不能超过38℃，躯干不能超过39℃，四肢不能超过40℃。但这些都是就相对单一的辐射激发源而言。　　——最新进展——　　测试新方法OTA 能够更直接反映手机整机辐射性能　　工信部电信管理局消息，近日，我国开始对TD移动终端进网检测实行新的OTA测试，其被正式纳为终端进网检验判定依据。这一新的测试方式侧重从手机整机的发射功率和接收灵敏度方面考察手机的辐射性能，更能直接地反映手机整机的辐射性能。　　在目前的市场上，只有通过FTA(Full Type Approval)认证测试的手机型号才能上市销售。该测试并没有明确规定手机整机的辐射发射和接收性能，OTA测试主要是通过空中接口方式对终端辐射性能进行测试，正好弥补FTA测试在这方面测试的不足。目前，行业对手机辐射性能的考察主要有两种方式，一种是从天线的辐射性能进行判定，是目前较为传统的天线测试方法，称为无源测试 另一种则是在特定微波暗室内，测试手机的辐射功率和接收灵敏度，称为有源测试。OTA就属于后者。　　进行OTA测试的最直接好处是可以提高用户在网使用体验，但同时也对射频发射机/接收机厂商提出了更高的技术要求。在手机通话时，由于人脑靠近手机天线，将降低手机的发射和接收性能，手机整机辐射的发射和接收性能都会降低。在手机研发过程中，如果能够定量测量人脑对手机的发射和接收性能的影响，从而进行优化设计，使发射和接收性能降低不能太大，即减少人体和天线的电磁耦合效应。通过对手机辐射性能的了解，生产厂商也能够更好地解决语音通话质量差、信号不好、容易掉线等多方面问题。　　由于在当前的手机射频性能测试中，整机辐射反映了手机的最终发射和接收性能，OTA也因此成为手机厂商重视和认可的测试项目。特别是近年来随着通信技术的发展，OTA测量方法由于其测量结果的直观性和准确性，受到越来越多运营商及机构的青睐，纷纷将该测试上升到强制性级别。　　——未来趋势——　　检测软件使自测成为可能　　对于普通用户来说，将手机拿到检测站去检测显然不太现实。由此，目前网络上流行的测试手机辐射的图片成了部分网友检测的辅助手段。这个图片是一个小人，下载到手机上后开始测试，跑步速度越快表明辐射越大。其实，这张图片和手机辐射没有关系。它实际上和手机屏幕的分辨率有关，分辨率越高，小人跑得越快，这和GIF格式图片的特性有关。　　目前，已有一些公司着手研制防辐射耳机、防辐射自测软件，使得用户自测手机辐射值成为可能。据路透以色列消息，以色列初创公司Tawkon开发了第一个可以下载到手机上的、用来测量手机辐射的软件，旨在帮助用户在不用放弃手机的前提下减少所受到的辐射。目前，所有的检测手段还都是基于手机外部的测试。Tawkon的应用程序已可以应用于RIM公司的黑莓手机，今年晚些时候将可以提供给使用谷歌Android系统手机和诺基亚Symbian系统手机的用户。　　该应用程序会监测手机用户，如果辐射水平达到“红色警戒区”的临界值，就会发出警报，同时会给出一些减少辐射的建议。该公司负责人介绍说：“你可以做一些简单的事情，例如将手机的位置从水平变为垂直。”　　许多手机的天线在底部，往往被用户的手所覆盖，导致手机释放出更多辐射。插上耳机或打开扬声器会减少辐射。此外，Tawkon还链接到全球定位系统GPS，该软件会告诉用户向哪里移动会到达一个“绿色区”，藉此降低受到的辐射。　　——专家建议——　　不必过分担心辐射伤害　　目前，学术界对手机电磁生物效应的某些机理尚有争议，部分科学家表示并没有明确证据证明打手机会对人体有危害。世界卫生组织下属国际癌症研究机构此前宣布，一项历时10年、旨在查明使用手机是否会加大脑瘤患病率的研究，因结果矛盾而宣告失败，原因是研究方法以及研究对象存在偏差。科学家给出的结论是，我们既不敢说手机与脑瘤之间没有关系，也无法确认那种可能存在的正比关系。在生活中，我们看到的诸如手机干扰固定电话、干扰电脑屏幕、手机装饰物闪烁等现象，就以为手机的辐射很强，其实，这只是一种电子干扰现象。GSM手机发射的是脉冲信号，脉冲信号容易干扰电子线路，电子线路受到干扰后，就会发出噪音，并不是由于辐射功率大引起的。　　但是仍有很多专家认为，手机要实现通讯功能就必须接收和发送强力的无线电波，在使用手机过程中，信号最强的天线部恰恰离大脑最近，所以一定会对人脑有负面影响。2009年瑞典及多个欧洲国家的研究发现，使用手机10年以上，可能会增加患脑癌和口腔癌的危险。荷兰最新研究也显示，手机辐射还与失眠、老年痴呆症、儿童行为问题、男性不育等有密切关系。　　解放军总医院第一附属医院神经外科主任李安民介绍，手机对人体有危害是毋庸置疑的，但是我们也不应过分担心。人体存在着活跃的免疫系统，担负着免疫调节、免疫监控、免疫杀伤和免疫修复等功能。无论是电离辐射还是非电离辐射造成的细胞分子水平结构的损害，都会通过健全的免疫系统进行准确的识别和精确修复，保持人体细胞和脏器功能的完整。但由于免疫系统的衰退、一次超大剂量的电离辐射或长期的低剂量辐射，这些均超过了人体免疫系统的监控、修复能力，人体细胞终于发生了不可逆的畸变，畸变的细胞无序增殖，恶性肿瘤就可能生成。　　距离放射源越近电磁辐射越大，接受辐射越长危害越大。因此常跟人体“零距离”接触的手机危害最大。他建议，在使用手机时，最好使用耳机，且将手机距离头部30厘米以上，以减少电磁辐射对大脑的伤害。手机电池电量较弱、信号较弱及刚接通的一刹那，产生的辐射稍高。这些情况下，应尽量避免打手机，或者避免将手机靠近身体。平时，最好将手机放在包内或距离人体一米以外的地方。将手机挂在胸前、放在上衣口袋或裤兜的习惯最好赶紧改掉。　　■ 国外经验　　各国纷纷研制防范措施　　目前，日本、以色列等国的科研机构都在积极探索降低手机辐射的新举措，以色列的科技人员前不久研制出了能够在一些重要公共场所禁止使用手机的新装置，以避免在医院、飞机等场所，由于手机的使用而造成公共危害。　　日本科学家也利用海洋中贝类的壳体经过加工，研制出了能够涂抹在手机外罩上的涂层，以减少或降低手机的电磁辐射。一些国家的管理部门还成立了专门机构研究手机对人类健康影响程度，以便采取相应措施。相信随着现代科学技术的发展，人们一定会找到既安全又方便的降低手机电磁辐射的新方法和新技术，从而使手机能够更好地为现代人类的生活和通讯服务。

p 5月26日，中国科学院条件保障与财务局组织专家对中国科学院新疆理化技术研究所承担的中科院科研装备研制项目“晶片级器件辐照及辐射效应参数提取设备”进行了验收。/pp　　验收专家组现场考核了仪器设备的技术指标，认真听取了项目工作报告，经质询和讨论，专家组一致认为该设备同时实现了晶片级器件辐照试验、器件特性参数在线提取功能，在国内率先突破了晶片级器件加电偏置辐照技术，为器件辐射效应精确建模、商用代工线的抗辐射性能评估提供了有效的测试手段 研制的设备可适用不同种类器件的辐照，具有结构一体化、操作自动化的特点，全部技术指标均达到或优于预期目标。之前国内由于不具备适用于器件辐射效应提参建模的试验平台，无法在器件设计、流片阶段给出加固建议，评估抗辐射性能，一定程度上增加了研发成本，延长了生产周期。该设备突破了这一技术瓶颈，填补了该领域的国内空白，为晶片级器件辐照、提参提供试验条件，形成面向抗辐射器件研制全过程的辐射效应试验评估、提参建模共性技术服务平台，为元器件设计加固工艺的发展提供试验技术支撑。/pp　　该设备已成功应用于中科院微电子研究所、中电集团44所、杭州电子科技大学、长光辰芯光电公司等单位的微纳MOS器件、CCD器件、CMOS图像传感器、半导体射频电路的辐射效应评估验证，获得了用户的高度认可，为国产抗辐射器件的研制与试验评估提供了有效的试验手段。/ppbr//p